Refactorig Bad Smells

“Bad Smells” en código

M.C. Juan Carlos Olivares Rojas

Febrero 2011

Agenda• Código Duplicado

• Métodos grandes

• Clases grandes

• Lista de Parámetros excesiva

• Características de la “envidia”

Agenda• Sentencias Switch

• Jerarquías de Herencia Paralelas

• Campos Temporales

• Encadenamientos de mensajes

Agenda• Clases alternativas con diferentes

interfaces

• Librerías de clases incompletas

Competencia

Específica

•aprenderá e identificará los malos hábitos de codificación (bad smells), conociendo así los errores que generalmente se cometen al desarrollar código.

Criterios de Evaluación• 70% Examen práctico

• 30% Desarrollo de portafolio de evidencias (trabajos, tareas y prácticas)

Código Duplicado

Bad Smells

• Un “bad smell” es una mala práctica de programación que debe de ser eliminada para que el código sea más legible y por ende más mantenible.

• Los refactoring funcionan como desodorante permitiendo que sea mejor la programación.

Badsmell

• Si algo huele mal…

• Muy probablemente este mal.

• La codificación deficiente trae consigo una serie de características que la evidencian rápidamente.

Badsmell

• Los “malos olores” son visto como signos de debilidad del código.

• En general, para cada “mal olor” existe una serie de refactorings propuesto para solucionarlos.

Malos OloresBAD SMELL REFACTORING PROPUESTO

CODIGO DUPLICADO EXTRAER EL MÉTODOSUBIR VARIABLESSUSTITUIR EL ALGORITMO

MÉTODOS LARGOS EXTRAER EL MÉTODOINTRODUCIR OBJETOS COMO PARÁMETROSREEMPLAZAR EL MÉTODO CON UN OBJETO MÉTODO

CLASES GRANDES EXTRAER CLASESEXTRAER SUBCLASES

CARACTERÍSTICA DE LA “ENVIDIA” MOVER MÉTODO

CLASES “PEREZOSAS” COLAPSAR JERARQUÍAS

Código Duplicado

• Es el principal indicador de un malor olor.

• ¿cómo detectamos código duplicado?

Código Duplicado• Misma expresión en dos

métodos de la misma clase.

• Misma expresión en dos subclases hermanas.

• Códigos que sean similares, pero no iguales.

Código Duplicado• Métodos que hagan lo

mismo con diferente algoritmo.

• Duplicidad de código en dos clases independientes.

• La gran mayoría de los “Bad Smells” se da por la “codificación excesiva”

Código Duplicado• La codificación excesiva se

da por muchas razones: malos hábitos de programación, presión del tiempo de desarrollo, etc.

• La decisión de reestructurar código depende de los desarrolladores.

Mal Diseño

• Aunque no está enfocado directamente con la codificación, es el principal mal olor en la implementación del software.

• Generalmente no se hace diseño y cuando llega a hacerse se hace muy superficial sólo por cumplir el requerimiento.

Mal Diseño

• En un diagrama de clases en UML es posible verificar algunos indicadores de malos olores y poder reestructurarlos antes de codificarlos.

Mal Diseño

• Existirán indicadores que no son muy visibles en el modelado como los métodos largos o el código duplicado.

• Se pueden utilizar otros diagramas de UML como los de secuencia, actividades, estados, etc.

Práctica 3

Práctica 3

• TDD (Test-Driven Development) es una metodología de diseño la cual consiste en codificar en principio las pruebas unitarias del código.

• Se diseñan todos los posibles casos de prueba y se verifican sus resultados.

Práctica 3

• Se codifican las pruebas unitarias y hasta que no se pasen al 100% el programa no puede terminar.

• Nótese que al inicio las pruebas no pueden correrse hasta que se ejecute el código.

Código Duplicado• Los malos olores también

pueden ser determinados a través de herramientas automatizadas, generalmente conocidos como analizadores de códigos.

• Una herramienta popular es PMD que puede analizar código escrito en Java

Patrones de Diseño• ¿Si se codifica bien desde el

principio no se tendría que reestructurar el software?

• Sólo serían muchos menores los cambios

• La solución para el buen desarrollo de software son los patrones de diseño.

Patrones de Diseño• Es una solución bien

documentada que los expertos aplican para solucionar nuevos problemas porque han sido utilizadas con éxito en el pasado.

Patrones de Diseño• Los patrones suponen una

evolución en abstracción y reutilización del software.

• Los patrones de diseño están basados en esquemas que funcionan. ¿Cómo es una casa estilo americano?

Patrones de Diseño• Realizar un programa que

permita que un momento dado uno y solo un objeto pueda estar en ejecución (no se permiten dos o más ejemplares).

• La utilización de patrones puede resolver este problema. Caso de ejemplo: Singleton

Singleton

• Problema: se admite exactamente una instancia de una clase. Los objetos necesitan un único punto de acceso global.

• Solución: Defina un método estático de la clase que devuelva el Singleton

Singleton

public class Singleton { private static Singleton INSTANCE =

null; private Singleton() {} private synchronized static void

createInstance() { if (INSTANCE == null){ INSTANCE = new Singleton(); } }

Singleton

Patrón de Diseño de un Menú

• Realizar el análisis del programa Criba cn la herramienta PMD a nivel máximo y tratar de minimizar la mayor cantidad de errores posibles

Actividad

• Modificar el patrón singleton para que permita que un objeto se pueda crear un número específico de veces (por ejemplo de 3 a 5)

• ¿Cómo quedaría dicho patrón?

• Tarea: traer un programa con orientación a objetos de más de 200 LOC. Mañana por e-mail antes de las 13:00 horas.

Actividad

Métodos Grandes

Métodos grandes

• El tener métodos grandes trae consigo muchas consecuencias como el hecho de que es menos reusable y más dificil de leer.

• Se recomienda que los métodos no sean mayores a 24 líneas

Métodos grandes

• El número de líneas puede ser variable pero se recomienda que se pueda leer en una sola pantalla.

• Es deseable que los métodos no sea tan cortos para evitar el seguir el flujo del programa

Extract Method

• Extract Method es el refactoring más popular para malos olores como código duplicado y métodos grandes (casi el 99% de la solución es este refactoring)

Extract Method

• El nuevo método que se ha extraído contiene el código seleccionado y el código seleccionado del miembro existente, se reemplaza por una llamada al nuevo método.

Extract Method

Clases Grandes

Clases Grandes• En la gran mayoría de las

ocasiones, una clase grande es sinónimo de código duplicado o que la clase está realizando más acciones de las debidas.

• ¿cómo sabemos que una clase es grande?

Clases Grandes• Las clases no son grandes por el

tamaño de su código ni por su número de elementos.

• Se debe verificar que la clase realice solo las acciones necesarias. Por ejemplo que no mezcle E/S con la lógica de la aplicación.

Antipatrones de Diseño• Antipatrón es un patrón de diseño que

invariablemente conduce a una mala solución para un problema.

• Al documentarse tanto los antipatrones como los patrones de diseño, sirven de base para no escoger malos caminos, partiendo de documentación disponible en lugar de simplemente la intuición.

Antipatrón BLOB

• Mejor conocido como “objeto todopoderoso”. Se presenta cuando una clase es muy grande tanto en atributos y/o en métodos.

Antipatrón BLOB

• Entre más grande son las clases es más difíciles de mantener, reusar y probar. Su gran tamaño puede perjudicar el tiempo de carga. Generalmente son el resultado de un mal diseño o de sistemas legados.

Antipatrón BLOB

Antipatrón BLOB

Antipatrón BLOB

Antipatrón BLOB

• Algunos autores consideran al Singleton (Simplicidad) un ejemplo de un antipatrón ¿por que?

Antipatrón BLOB• Dificulta las pruebas de código ya

que promueve un alto acoplamiento.

• La clase controla su propia creación cuando esta no debe de ser su responsabilidad.

Antipatrón BLOB• Se recomienda utilizar el patrón

de diseño Factory para crear objetos.

• En general su naturaleza estática y pública no son del todo bien vistas.

Lista de Parámetros excesiva

Lista de Parámetros excesiva

• El manejo de parámetros de forma excesiva es una mala práctica de programación ya que implica el paso de muchos parámetros difíciles de recordar.

• No hay una métrica exacta para el número de parámetros

Lista de Parámetros excesiva

• Nuestra recomendación será manejar hasta 4 parámetros como máximo.

• Si se supera del límite establecido se deberá reestructurar.

Lista de Parámetros excesiva

• Se pueden elegir otras métricas como que el ancho del código no rebase 80 caracteres o bien una sola pantalla de texto.

• Se debe hacer uso de las bondades del lenguaje como el polimorfismo y el uso de parámetros predeterminados.

Lista de Parámetros excesiva

• En general se debe de reestructurar el número de parámetros por la utilización de estructuras como arreglos y/o objetos.

• Se recomienda utilizar refactroings como: Replace parameters with method e Introduce parametrs with object

Características de la Envidia

Envidia• Cuando una entidad como

una clase o método están más interesados en el comportamiento de otra entidad se le denomina envidia.

• La envidia viola el principio de diseño de la cohesión y eleva el acoplamiento.

Envidia• La envidia se presenta sobre

todo con los datos (atributos).

• La solución generalmente implica utilizar move method cuando todo el método es envidioso.

Envidia• Si una sola parte de un

método o clase es envidiosa se debe utilizar extract method.

• Si se presenta envidia con muchas entidades se deberá escoger aquella que sea la más fuerte para colocar en ella el método.

Actividad

• Actividad: del código de la criba se deberá reestructurar de la siguiente forma:

• Nótese que el método generarCriba es muy grande por lo que deberá simplificarse utilizando Extract Method de la siguiente forma:

Actividad

• Encuentre las funcionalidades y extraiga 3 métodos: inicializarCandidatos(max), eliminarMultiplos(), obtenerCandidatosNoEliminados();

• Haga los ajustes necesarios y verifique que otras partes del código se pueden reestructurar.

Sentencias Switch

Sentencias Switch• La estructura switch causa

generalmente duplicidad en el código.

• En general en POO debemos utilizar polimorfismo para hacer más legibles e intuitivos los códigos.

Sentencias Switch• Generalmente se aplica los

refactoring Extract Method y Move Method aunque en otros casos aplican refactoring más elaborados como: Replace Type Code with Subclasses, Replace Type Code with State/Strategy, Replace conditional with Polimorphism, entre otros.

Jerarquía de Herencias Paralelas

Jerarquía de Herencia Múltiples

• Es un caso especial de Shotgun Surgery.

• La “cirugía de escopeta” se da cuando al modificar una clase se tienen que modificar otras clases en forma de cadena

Jerarquía de Herencias Paralelas

• Este mal olor se caracteriza por que cada vez que se crea una sublcase de una clase x, se debe crear otra subclase de otra clase, que generalmente tiene el mismo prefijo que la otra jerarquía.

Jerarquía de Herencias Paralelas

• Para solucionar este mal olor se debe utilizar refactroings como Move Method o Move fields para quitar las referencias de la otra subclase creada.

Reingeniería de Software• La refactorización es parte

importante del proceso de reingeniería.

• La reingeniería es una actividad de reconstrucción, preferible de realizar antes de que se “derrumbe” la obra.

Técnicas de Reingeniería• Análisis de Inventario• Reestructuración de Documentos

• INGENIERÍA INVERSA

• Reestructuración de Códigos• Reestructuración de Datos

• Ingeniería directa

Ingeniería Inversa• Se aplica para obtener un modelo

detallado de análisis, ingeniería de requerimientos, diseño y en algunos casos implementación teniendo una solución.

• Es una actividad penada por la ley

Ingeniería Inversa• Los archivos ejecutables pueden

ser desemsamblados obteniendo su código fuente en ensamblador.

• Los archivos ejecutables con código portable (Java, .NET) pueden ser desemsamblados para obtener su código fuente.

Ingeniería Inversa• Existen herramientas como los

decompiladores que a partir de un código objeto pueden obtener código fuente.

• Todas las aplicaciones nativas se descomponen en instrucciones en ensamblador.

Ingeniería Inversa• Sólo se puede obtener el código

exacto si se conoce la técnica de generación de código objeto.

• En el caso de java existe un decompilador básico llamado javap o bien herramientas más avanzadas como cavaj, MacJAD o Java Decompiltaor, etc.

Ingeniería Inversa

• ¿Cómo se puede proteger nuestros códigos?

Ofuscación• La ofuscación es una técnica

avanzada de refactorización que permite a un código mantenerle obscuro (es decir no muy legible) con diversos propósitos de optimización.

• ¿No viola esto el principio de claridad en la implantación?

Ofuscación• La ofuscación se realiza en

muchas casos para hacer un código ilegible, también en muchos casos se puede reducir el tamaño del código fuente y del código binario realizado.

Ofuscación

• Realizar la ofuscación del código Example de Martin Fowler

• Refactoring de identificadores (métodos, clases, atributos) con nombres muy grandes y poco descriptivos.

• Agregando comentarios javadoc sin coherencia.

• Agregando funcionalidades no utilizadas así como código no útil.

Actividad

Téc, de Ofuscación

• La ofuscación al igual que el refactoring se puede hacer sobre las estructuras de datos.

• Por ejemplo en arreglos:

Tec. de Ofuscación

• Arreglos

Tec. de Ofuscación

• También se puede ofuscar clases:

Tec. de Ofuscacion

• Clases

Tec de Ofuscación

• Variables

Tec. de Ofuscación

• Variables

Tec. de Ofuscaciòn

• Sobre el flujo del programa

Tec. de Ofuscación

• Sobre el flujo del programa

Tec. Ofuscación

• Sobre el flujo del programa

• Paralelización

Tec. de Ofuscación

• Paralelización

Tec. de Ofuscación

• Paralelización

Tec. de Ofuscación

• Ciclos

Tec. de Ofuscación

• Ciclos

Téc. De Ofuscación

• Lo más adecuado es realizar la ofuscación sobre el código objeto generado sin alterar el original.

• Existen ofuscadores como proguard, yguard que son libres o comerciales como Dasho o KlassMaster

• Comparar su proyecto ofuscado con el original a través de diff y patch

• Determina el grado de legibilidad de la aplicación calculado a través de la siguiente fórmula:

• Líneas negras / líneas blancas * 100

Actividad

• De la página principal del sitio Web de su profesor: http://antares.itmorelia.edu.mx/~jcolivar/

• Realizar ofuscación de códigos para obtener el archivo más pequeño posible. Por ejemplo si la página es de 10KB y se reduce en 8KB es buena la ofuscación. Trate de eliminar líneas en blanco. La página NO debe de cambiar. Se premiará al que logre el menor tamaño posible con 1 PUNTO EXTRA. En caso de empate se anula.

Lab

Campos Temporales

Campos Tem

porales• Se presentan cuando existen

variables o atributos de la clase subutilizadas.

• Generalmente están allí debido a la utilización de algoritmos complicados.

Campos Tem

porales• Se pueden utilizar

refactorings como extract class o Introduce Null Objects

Encadenamiento de Mensajes

Encadenamiento de Mensajes

• Este mal olor es muy notorio y se caracteriza por tener líneas de código en las que un objeto pide por otro y a su vez este por otro, y así sucesivamente logrando lo que se conoce como cadenas de mensajes

Cadenas de Mensajes

• Aparentemente se reduce el manejo de objetos temporales pero en realidad se está realizando mucho acoplamiento.

• Cualquier cambio en las relaciones internas provoca el cambio en las subsecuentes.

Cadena de Mensajes

• Se pueden presentar el problema de “middle man” al tener muchos intermediarios.

• La solución es en muchos casos aplicar Hide Delegate, Extract and Move Method.

Clases Alternativas con Distintos Mensajes

Clases Alternativas

• Se presenta cuando se tienen métodos similares en diferentes clases.

• Generalmente se debe de renombrar el método, y en otros casos renombrarlo.

Librerías de Clases Incompletas

Librerías de Clases Incompletas• Las bibliotecas de clases aunque

promueven el reuso de software, sino están bien elaboradas ocasionan muchos problemas.

• El problema radica en que la gran mayoría de las ocasiones, no se cuenta con el código de la biblioteca.

Librería de Clases Incompletas• Al no poseer el código fuente, se

vuelve complicado realizar modificaciones.

• Se puede optar por los refactorings de Introducir Método Foraneo o Introducir Extesión Local

Actividad• Desarrollar una biblioteca en Java

que permita realizar operaciones básicas con vectores en dos y tres dimensiones.

• Para ello, se deberán construir “Beans” de la implementación.

Actividad• Una vez construida la biblioteca

deberá ser utilizada en un proyecto donde la funcionalidad sea utilizada por el usuario final.

• Se deberá documentar la biblioteca con comentarios JavaDoc.

Actividad• Las operaciones a realizar son:

• Suma• Resta• Igualdad• Multiplicación por un Escalar• Producto punto

Suma

Resta

Producto Punto

Producto Vectorial

Producto de un vector por un Escalar

Se multiplica el escalar por cada componente del vector

kA donde k es un escalar y A un vector se tiene:

kA= kA1x + kA2y + kA3z….

Otros Malos Olores

• Existen diversas clasificaciones de malos olores. Una de las más populares es la Mika Mäntyla, el cual divide los malos olores en cinco categorías:

1. Infladores

• Los que aumentan el tamaño del código como:

• Método largo, clase larga• Obsesión por tipos primitivos:

aquí no se utilizan ADT cuando el tipo de dato lo requiere. Ejemplo: tipo de dato teléfono

1. Infladores

• Lista de parámetros larga

• Grupos de datos (dataclump): se presenta cuando se utilizan muchos datos aislados que podrían simplificarse utilizando un objeto o estructura para ello.

2. Abusadores de POO

• Sentencias switch• Campo temporal• Clases alternas con distintas

interfaces• Rechazo del legado: cuando

una clase se reusa a utilizar su herencia.

3. Impedidores de cambio

• Cambio divergente: cuando se implementan en las clases funcionalidades diferentes al contexto de la clase

• Cirugía de escopeta• Jerarquía de herencias

paralelas

4. Los prescindibles

• Clases holgazanas• Clases de datos: cuando una

clase sólo almacena datos pero no tiene métodos para acceder a ellos

• Código duplicado

4. Los prescindibles

• Código muerto: código legado que ya no se utiliza en la versión actual del código.

• Generalización especulativa: sucede cuando un código intenta solucionar problemas más allá de sus alcances originales.

5. Los emparejadores

• Alertan sobre alto acoplamiento de componentes.

• Característica de la envidia• Cadenas de mensajes• Intermediarios

5. Los emparejadores

• Intimidad inapropiada: ocurre cuando dos clases se conocen demasiado y se usan con demasiada confianza, el problema se presenta cuando esa relación en términos de POO es inapropiada.

Hisoria de Usuario

• Necesito de un software que permita llevar acabo el seguimiento de mis pacientes.

• La secretaria debe poder agendar una cita y tener los datos de contacto del paciente (teléfono, domicilio, etc.)

Historia de Usuario

• Por mi parte, debo de poder realizar una cita clínica y poder imprimir una receta médica.

• Las citas clínicas se van almacenando en un expediente electrónico para posteriormente visualizarlo

Laboratorio 5

• Interacción 1: funcionalidad de agendar citas

• Interacción 2: funcionalidad de captura de historia clínica y expedición de recetas

• Interacción 3: funcionalidad de consultar expedientes clínicos.

Lab 5

• Programar la interacción que les corresponda.

• Aspectos de diseño de interfaces de usuarios salen en segundo plano.

Conclusiones• Los malos olores dependen

del autor aunque son consistentes.

• Por ejemplo Jeff Bay en su artículo Object Calisthenics sugiere 9 reglas a seguir para construir software de calidad:

Conclusiones• 1.Usa solo un nivel de

indentación por método

• 2.No uses el “else” dentro de una condicional

• 3.Usa Wrappers para los tipos primitivos y las cadenas

• 4.Solo usa un punto por línea

Conclusiones• 5.No abrevies

• 6.Mantén las entidades pequeñas

• 7.No utilices una clase que tenga más de 2 variables de instancia.

Conclusiones• 8.Una clase que contenga

una colección no debe contener otras variables de instancia

• 9.No use propiedades, ni getters ni setters

Actividad

• ¿qué se tendría que hacer en el programa si la biblioteca utilizada realiza cálculos erróneos (por ejemplo manejar números complejos) y no se dispone del código fuente para modificarlo?

• Identificar mal olor

Actividad

• Librerías de Clases Incompletas

• Solución: introducir método foráneo o introducir extensión local.

• Se puede utilizar el patrón de diseño adapatador

Dudas